2015年高中物理 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系教案 新人教版必修1

第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系

教学目标：

（一）知识与技能

1．知道匀速直线运动的v—t图象特点，理解图象的物理意义；

2．掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动v—t图象的特点；

3．理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义，会根据图象分析解决问题； 4．掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式，能进行有关的计算。

（二）过程与方法

1．培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力；

2．引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念；

3．引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义。

（三）情感态度与价值观

1．培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索与创新欲望；

2．培养学生透过现象看本质、甩不同方法表达同一规律的科学意识。

教学重点：

1．理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义；

2．掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。

教学难点：

1．匀变速直线运动v—t图象的理解及应用；

2．匀变速直线运动的速度一时间公式的理解及计算。

教学方法：探究、讲授、讨论、练习

教学用具：多媒体课件

教学过程：

（一）新课导入

师：匀变速直线运动是一种理想化的运动模型．生活中的许多运动由于受到多种因素的影响，运动规律往往比较复杂，但我们忽略某些次要因素后，有时也可以把它们看成是匀变速直线运动．例如：在乎直的高速公路上行驶的汽车，在超车的一段时间内，可以认为它做匀加速直线运动，刹车时则做匀减速直线运动，直到停止．深受同学们喜爱的滑板车运动中，运动员站在板上从坡顶笔直滑下时做匀加速直线运动，笔直滑上斜坡时做匀减速直线运动．

我们通过实验探究的方式描绘出了小车的v—t图象，它表示小车做什么样的运动呢?小车的速度随时间怎样变化?我们能否用数学方法得出速度随时间变化的关系式呢?

（二）新课教学

1、匀变速直线运动

师：请同学们思考速度-时间图象的物理意义．

生：速度-时间图象是以坐标的形式将各个不同时刻的速度用点在坐标系中表现出来．它以图象的形式描述了质点在各个不同时刻的速度．

(课件展示)匀速直线运动的v—t图象，如图2—2—1所示．

师：请同学们思考讨论课件展示的两个速度一时间图象．在v—t图象中能看出哪些信息呢?思考讨论图象的特点，尝试描述这种直线运动．

学生思考讨论后回答．

师：请大家先考虑左图．

生1：我们能从速度一时间图象中得出质点在各个不同时刻的速度，包括大小和方向．

生2：我从左图中能看出这个直线运动的速度不随时间变化，在不同的时刻，速度值都等于零时刻的速度值．不随时间变化的速度是恒定的，说明质点在做匀速直线运动．速度大小为10m／s，方向与规定的正方向相同．

师：匀速直线运动是速度保持不变的直线运动，它的加速度呢?

生(众生)：零．

师：大家观察右图，与左图有什么不同和相似的地方?

生3：在这个图中的速度值大小也是10m／s，但它却是负值，与规定的正方向相反，因为速度值也保持不变，所以它也是匀速直线运动．

生4：匀速直线运动的速度一时间图象是一条平行于时间轴的直线．

师：你能断定这两个图象中所表示的运动方向相反吗?

生5：是的，它们肯定相反，因为一个是正值，与规定的正方向相同，一个是负值，与规定的正方向相反．

老师及时引导，提示．

师：它们是在同一个坐标系中吗?这样的信息对你确定它们的方向有没有帮助?

生6：显然不是啊，这有什么用啊?

生7：有了，有了，两个坐标系中规定的正方向一定是相同的吗?对了，不一定相同，所以不能断定它们的方向一定相反．

师：是的，在两个不同的坐标系中不能确定它们的方向关系．

(课件展示)上节课我们自己实测得到的小车运动的速度一时间图象，如图2—2—2所示．

师：请大家尝试描述它的运动情况．

生：图象是一条过原点的倾斜直线，它是初速度为零的加速直线运动．

师：大家尝试取相等的时间间隔，看它们的速度变化量．

学生自己画图操作后回答．

生：在相等的时间间隔内速度的增加量是相同的．

师：我们发现每过一个相等的时间间隔，速度的增加量是相等的．所以无论Δt(选在什么区间，对应的速度v的变化量△v与时间t变化量△t之比Δx/Δt是一样的，即这是一种加速度不随时间(时间间隔)改变的直线运动．

师：质点沿着一条直线运动，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动．它的速度一时间图象是一条倾斜的直线．

在匀变速直线运动中，如果物体的加速度随着时间均匀增大，这个运动就是匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动就是匀减速直线运动．

(课件展示)展示各种不同的匀变速直线运动的速度一时间图象，让学生说出运动的性质，以及速度方向、加速度方向．如图2—2—4至图2—2—8所示．

生1：图2—2—4是初速度为v0的匀加速直线运动．

生2：图2—2—5是初速度为v0的匀减速直线运动．速度方向为正，加速度方向与规定的正方向相反，是负的．

生3：图2—2—6是初速度为零的匀加速直线运动，但速度方向与规定的速度方向相反．

生4：图2—2—?是初速度为v0的匀减速直线运动，速度为零后又做反向(负向)匀加速运动。生5：图2—2—8是初速度为v0的负向匀减速直线运动，速度为零后又做反向(正向)匀加速运动。

教师及时总结和补充学生回答中出现的问题．

师：下面，大家讨论后系统总结我们能从速度一时间图象中得出哪些信息?

生：质点在任一时刻的瞬时速度及任一速度所对应的时刻．

生：比较速度的变化快慢．

生：加速度的大小和方向．

讨论与探究：

下面提供一组课堂讨论题，供参考选择．

1．如图2—2—9中的速度一时间图象中各图线①②③表示的运动情况怎样?图象中图线的交点有什么意义?

答案：①表示物体做初速为零的匀加速直线运动；

②表示物体做匀速直线运动；

③表示物体做匀减速直线运动；

④交点的纵坐标表示在t2时刻物体具有相等的速度，但不相遇；